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1、第十七章 第1节,电流与电压电阻的关系,电流,电荷的定向移动,I,A,电流表,电压,使电荷定向移动形成电流的原因,U,V,电压表,电阻,导体对电流的阻碍作用,R,复习,一、观察以下实验并思考,现象：用两节电池供电时，灯泡发光更_；分析：灯泡两端的电压升高，灯泡中的电流 随之_。,亮,变大,观察思考,二、观察以下实验并思考,分析：电流与电阻有关：在电压不变时，电路中电阻增大，电路中的电流反而_。,减小,现象：开关闭合后，右图中灯泡亮度比左图中的小,从以上实验我们看到：电路中的电流与电压和电阻有关系。电路中的电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小。,那么，它们之间究竟有着怎样的定量关系呢？,本
2、节课我们通过实验来探究这个关系。,怎么改变?,要探究这三个物理量之间的定量关系，我们可以怎样进行实验？,电阻,电压,电压,电阻,2、保持不变，改变，研究电流与电阻之间的关系。,控制变量,想一想,电流和电压、电阻的定量关系,探究：,一,二,怎么改变?,用滑动变阻器来改变,更换不同阻值的电阻,怎么保持不变?,用滑动变阻器来调节,当电路中的电阻一定时，电压越大，电流。,提出问题：电阻上的电流跟两端的电压有什么关系呢？,猜想假设：,越大,设计实验：1）保持不变，改变，研究电流与 电压之间的关系。,电阻,电压,设计实验：2）怎样测量电阻两端的电压U？怎样测量通过电阻的电流I？,3）怎样改变电阻两端的电压
3、？,4）画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图,请按电路图将元件实物连成电路.,1.连接电路时开关应；2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_位置。,注意事项,断开,电阻最大,作用是什么？,作用是:改变定值电阻R两端电压,进行实验：,实验一电阻为5时，电流与电压的关系,说明:也可移动滑片摸拟实验,5,2,1.5,1,0.2,0.3,0.4,实验一电阻为10时，电流与电压的关系,10,2,1.5,1,0.1,0.15,0.2,5,10,分析论证：将数据采用图像法直观地表示出两个量的变化 关系,在分析实验数据时，还可采用图像法保持电阻不变时，电流随电压变化的图像。,1,3,2,0.1,0
4、.3,0.2,分析数据,R1（5）,R2（10）,.,.,.,.,R1=5,.,.,.,R2=10,在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即电压与电流的比值是个定值（这个定值就是该电阻的阻值）关系式为：,结论1：,对这一关系的理解，应注意：,（1）这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的，不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。（2）不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个因果关系，电压是因，电流是果，因为导体两端有了电压，导体中才有电流，不是因为导体中先有了电流才加了电压，因果关系不能颠倒。,实验2：电流与电阻的关系,1,提出问题
5、:,电阻上的电流与电阻有何关系?,2,猜想:当电压一定时，电阻越大，电流越小,3,设计实验(基本电路图),思考2：实验要控制不变的量是哪个？如何控制？,思考1：实验要改变的变量是哪个？如何改变？,实验二电压不变时，电流与电阻的关系,2,8,4,2,0.5,0.25,1,2,1,.5,.5,分析与论证,在分析实验数据时，还可采用图像法保持压不变时，电流随电阻变化的图像。,2,6,4,0.,0.,0.4,分析数据,.,.,.,.,.,.,8,0.8,1,结论2：,在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。关系式为：U=IR,对这一关系的理解要注意：（1）电流和电阻也是针对同一导体而言，
6、谁的电阻就影响谁的电流，不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。（2）同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为，电阻是导体本身的一个性质，它的大小由导体本身来决定，与导体中通过的电流无关。,上述关系都有必不可少的条件，电阻一定或电压一定，这一点是不能忽略的。,1、一段导体两端电压扩大几倍时,通过它的电流 将_;导体两端的电压改变时,导体电阻 将_.,2、在研电流跟电压、电阻的关系”的实验中，我们先使电阻取某一定值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每次的电压值和相应的_值,得到电阻不变时,电流跟_ 成正比的关系,然后多次改变电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使每次_保持不 变,记录每次
7、电阻的阻值R和相应的_值 得到此时电流跟_成反比的关系.,试试看,扩大几倍,不变,电流,电压,电压,电流,电阻,表二：,分析表一所得到的数据可得结论：_；分析表二所得到的数据可得结论:_。,3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：,表一：,电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比,4、关于电压与电流的关系的说法不正确的是（）A 电压是电路中形成电流的原因 B 导体中的电流与电压成正比，与电阻成反比 C 电阻一定时，导体两端的电压与 电流成正比 D 电阻一定时，导体电流与导体两端电压成正比,C,5、图中是小明同
8、学研究的电流与电压 关系时利用所测数据画出的U-I图像，由图可知，R1与R2的大小关系是（）A R1R2 B R1R2 C R1=R2 D 无法确定,A,6.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(1)为了达到研究的目的，实验过程中必须保持_不变；(2)当开关S闭合后，电压表的读数是2.5 V，电流表的读数是0.5A，现在将阻值为5的电阻R换成阻值为10 的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是_.,定值电阻两端的电压,调节滑动变阻器，使电压表的示数保持为2.5V不变,欧姆定律,第十七章 第节,在第一节中我们学到：当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比当导体两端电
9、压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比,复习,1内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。,欧姆（1787-1854）德国物理学家,2表达式：,电压,电阻,电流,一、欧姆定律,3公式中使用国际单位（单位要统一）电压U 的单位：V 电阻R 的单位：电流 I 的单位：A,4注意欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。,一、欧姆定律,（1）读题、审题（注意已知量的内容）；（2）根据题意画出电路图；（3）在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；（4）选用物理公式进行计算（书写格式要完 整，规范）。,1用公式进行计算的一般步骤：,二、应用欧姆定律,例1 一辆
10、汽车的车灯，灯丝电阻为30，接在12 V的电源两端，求通过这盏电灯的电流。,解：,（1）画电路图；,（2）列出已知条件和所求量；,（3）求解I。,2例题分析,解题步骤,答：通过这盏电灯的电流为0.4 A。,例2 在如图所示的电路中，调节滑动变阻器 R，使灯泡正常发光，用电流表测得通过它的电流值是0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20，求灯泡两端的电压。,解：,UL=ILRL=0.6 A20=12 V,IL=I=0.6 A,答：灯泡两端的电压12 V。,例3 某同学用一只电流表和灯泡串联，测得它正常发光时的电流是0.18 A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220 V，试计算灯丝正常发光时的
11、电阻值。,解：,答：灯丝正常发光时的电阻值1 222.,例4 加在某一电阻器两端的电压为5 V时，通过它的电流是0.5 A，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20 V，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？,解：,提示：因为电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系，所以“电阻与电压成正比，与电流成反比”这种说法是错误的。,答：此时这个电阻器的电阻值是10，通过它的电流是2 A。,例5 甲、乙分别接入电压比是21的电路中，已知它们的电阻比是23，则通过它们的电流比是()A11B21C43D31,据题意 U甲U乙=21；R甲R乙=23根据,解：,注
12、意：甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误。,D,解得：I甲I乙=31,1关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是（）A导体的电阻越大，通过导体的电流越小 B导体的电阻越大，通过导体的电流越大 C导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大 D在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大,D,练一练,2一条镍铬合金线的两端加上4 V电压时，通过的电流是0.2 A，则它的电阻是。若合金线的两端电压增至16 V时，它的电阻是，这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为 A的电流表。,20,20,03,练一练,3关于欧姆定律，下列叙述中正确的是（）A在相同电压下，
13、导体的电流和电阻成反比B对同一个导体，导体中的电流和电压成正比C因为电阻是导体本身的性质，所以电流只与导体两端的电压成正比D导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关,A B D,练一练,4在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时，小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验，他根据实验数据画出了如图所示的图象，请你根据图象比较电阻R1与R2的大小，R1 R2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）,大于,练一练,电阻的测量,第十七章 第节,1电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？,2如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法？,想想议议,实验方案
14、,用电压表测出,用电流表测出,要测量电阻R=?,根据欧姆I=U/R 得到R=U/I,需知道:R两端的电压U和通过R的电流I,用电压表、电流表间接测电阻,电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。,一、伏安法测电阻,实验目的,实验原理,实验器材,实验电路图,电路图,实物图,实验电路图和实物图,1写出你的实验步骤及实验数据记录表格；2按电路图连接电路，并进行测量；3将测量的数据记录在自己设计的记录表中；4根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；5多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。,实验要求,1调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；2闭合
15、开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U，并记录在表格中；3根据公式 计算出R 的值，并记录在表格中。4调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R 的值。,实验步骤,实验记录表格,实验次数,项 目,电阻的计算:R=,R1+R2+R3,3,比比谁答的又快又准,1.电流表应怎样连接?电流表与被测电阻串联 电流表与被测电阻并联2.电压表应怎样连接?电压表与被测电阻串联 电压表与被测电阻并联,5.滑动变阻器应当怎样连接?与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最大的位置 与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最小的位置,3.
16、电流表和电压表在连接时极性上有什么要求?负进正出 正进负出,4.实验时电源电压是3V,未知电阻510滑动变阻器大约20,那么电压表和电流表应选择?电压表015V;电流表03A 电压表03V;电流表00.6A,A.,B.,X,A.,X,B.,A.,X,B.,A.,X,B.,A.,B.,X,1在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。2连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。3连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S。4电压表和电流表要注意选择适当的量程。,注意事项,1将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。2多测几组
17、数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，3比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？4如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。,想想做做,实物图,电路图,实验电路图和实物图,例1 小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R 的阻值。闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片P 后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A，电阻R的阻值为。,0.4,5,二、例题分析,解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。,例2 某同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？
18、说明原因。,二、例题分析,例3 在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是()A电流表烧坏，电压表示数为0B小灯泡烧坏C电流表示数为0，电压表示数为电源电压值 D电流表示数为0，电压表示数为0,C,二、例题分析,1小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验：（1）请完成如图实验电路的连接；（2）小东正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图（乙）所示，小灯泡的电阻是。,5,练一练,2小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数为电源电压。则
19、故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮的原因。,（1）电压表串联在电路中了；（2）小灯泡断路；（3）连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。,练一练,巩固练习,3一个额定电压为3.8V的小灯泡，小明在1.2V下测出它的电阻，接着又将灯泡两端电压调到3.8V测出其电阻，小明发现后一次电阻比第一次大得多，这是因为()A实验方法不对 B实验误差C导体的电阻跟温度有关D实验错误,C,巩固练习,4.如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为(),A.电压表示数变大、电流表示数变小 B.电压表示数变大、电流表示数变大 C.电压表示数变小、电流表示数变大 D.电压表示数
20、变小、电流表示数变小,D,巩固练习,5.如图所示电路中，电源电压为6V，开关S闭合后，灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压 为6V，这说明:（）A、灯L和电阻R均完好 B、灯L完好而 电阻R断了 C、灯L断路而电阻R完好 D、灯L和电阻R都断路,B,欧姆定律在串、并联电路中的应用,第十七章 第节,导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。,1欧姆定律,数学表达式,一、复习,U=IR,（1）串联电路中各处的电流是相等的；I=I1=I2=In（2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。U=U1+U2+Un,2串联电路中的电流、电压规律：,（1）并联电路中干路电流等于各支路
21、电流之和；I=I1+I2+In（2）并联电路中各支路两端电压相等。U=U1=U2=Un,3并联电路中的电流、电压规律：,例1 如图所示，已知I=4.5 A，I2=0.9 A，电源电压为36 V，那么灯L1的电阻R1多大？,解析:灯L1和灯L2并联 I=I1+I2 I1=I-I2=4.5 A-0.9 A=3.6 A 而 U1=U2=U=36 V,二、利用欧姆定律解决问题,例题分析,例2 如图所示，R1=20，滑动变阻器R2最大阻值为80，电路接在电压为6 V电路中，当滑片P由最左端滑到最右端时，电压表示数由6 V变化为1.2 V，则电流表示数变化范围是多少？当滑片P在最右端时串联电路的电阻多大？
22、,解：（1）滑片P在最左端,U1=U=6 V,（2）滑片P在最右端,答：（1）0.3 A0.06 A（2）100,拓展知识：两个电阻串联：总电阻 R=R1+R2。,例3如图所示，R2=20，电流表的示数为0.6 A，电压表的示数为12 V。求（1）R1的阻值；（2）并联电路总电流I；（3）并联电路总电阻R。,解：（1）（2）I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A（3）,拓展知识：两个电阻并联时，总电阻小于任一电阻。,电路图,例4实验室中如果没有电流表，只有电压表。如何测量未知电阻？,因为Rx和R0串联，所以,测电阻的原理,实验步骤,（1）按电路图连接电路，并将电压表指针调零；（2）闭合
23、开关S测出Rx两端电压为Ux；（3）断开开关S，将电压表接到R0两端，闭合开关测出R0两端电压U0；（4）断开开关整理实验器材。,电路图,例5实验室中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？,因为Rx和R0并联,测量原理,IxRx=I0 R0,实验步骤：,（1）将电流表指针调零，按电路图连接电路；（2）闭合开关，记录电流表R0的电流为I0；（3）断开开关，将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix；（4）断开开关整理实验器材。,R1一定,例6变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？,分析：,；,示数变大,示数变小,；,。,R2 R I=I1=I2,U1,U2,U不变,示数变小,求解电路计算题的步骤,（1）根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式，画出等效电路图。,（2）通过审题，明确题目给出的已知条件和未知量，并将已知量的符号、数值和单位，未知量的符号，在电路图上标明。,（3）每一步求解过程必须包括三步：写公式代入数值和单位得出结果。,课堂小结,
